JPH11107241A

JPH11107241A - 地面の遮水方法および遮水構造

Info

Publication number: JPH11107241A
Application number: JP28621597A
Authority: JP
Inventors: Masaki Arioka; 正樹有岡; Kunio Mori; 邦夫森; Nobukazu Takakura; 伸和高倉
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 1997-10-03
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 1999-04-20

Abstract

(57)【要約】【課題】地面上に確実な遮水処理を施すための手段を提
供すること。【解決手段】地面(10)を覆う遮水構造(12)は、経時的に
固化する性質を有する土、水およびセメントの混合流体
の１または複数の層状固化物(11)からなる。層状固化物
(11)は、混合流体を地面上に流しまたは吹き付ることに
より形成され、止水性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地面上に非透水性
を有する層である遮水層を形成することに関する。

【０００２】

【従来の技術】廃棄物処分場における有害物質の土中へ
の浸透、公園やゴルフ場に設けられた池の水の土中への
漏出等を阻止するため、地面に遮水処理を施すことが行
われている。

【０００３】従来、遮水処理は、地面に単一または二重
の遮水シートを敷くことにより行われている。これに
は、しかし、遮水処理を施される切土表面の礫による遮
水シートの敷設時における破損、供用後における重機械
の走行に伴う遮水シートの破損等に起因する漏水の懸念
がある。また、漏水の検知と補修とを可能とした遮水シ
ートの使用が提案されている。しかし、これには、ピン
ホールのような微細な孔からの漏水を検知することの困
難性、補修確認の困難性、補修不完全対策の困難性等が
指摘されており、このため、遮水性を十分に保証するこ
とができない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、地面
上に確実な遮水処理を施すための手段を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】地面を覆う遮水構造は、
経時的に固化する性質を有する土、水およびセメントの
混合流体の１または複数の層状固化物からなる。前記層
状固化物は、前記混合流体を地面上に流しまたは吹き付
ることにより形成され、止水性を有する。

【０００６】前記複数の層状固化物は、前記混合流体の
固化物の表面上または粘性増大後の前記混合流体上に前
記混合流体と同様の混合流体を流しまたは吹き付けるこ
とにより形成することができる。

【０００７】地面が斜面からなる場合には、前記混合流
体を流しまたは吹き付ける前に、例えば前記地面上に砂
礫を撒き、または、前記地面上にジオテキスタイルや、
鉄筋篭または金網を配置することができる。また、ある
いは、前記混合流体と多数の短繊維とを同時に前記地面
上に吹き付け、または多数の短繊維を予め混合した混合
流体を前記地面上に流しもしくは吹き付ける。

【０００８】前記混合流体が、さらに、ベントナイト、
石灰、あるいは、無機金属塩類とクエン酸とを主成分と
する土質改良材を含むものとすることができる。前記混
合流体中の土として建設残土を利用することができる。

【０００９】前記混合流体の固化物は、好ましくは約10
^-7cm/s以下の透水係数を有し、また、前記固化物1m³ 当
たりの前記土、水およびセメントの量は、それぞれ、0.
3-0.85m³、200-600 l および30-500kgの範囲にある。

【００１０】

【作用および効果】本発明によれば、土、水およびセメ
ントの混合流体の層状固化物は止水性を有し、地面を覆
う遮水手段として、土中への漏水を阻止する能力を有す
る。この止水性能の程度は、遮水層の用途に応じて、前
記混合流体したがって前記固化物中における土、水およ
びセメントの配合比を変えて任意に設定することができ
る。例えば、前記固化物の好ましい透水係数は10^-7cm/s
以下であり、また、前記固化物中の土、水およびセメン
トの好ましい量は、それぞれ、1m³ 当たり、0.3-0.85
m³：200-600 l ：30-500kgの範囲にある。この範囲で
は、前記固化物の厚さを比較的小さいものに設定するこ
とができる。また、前記混合流体にベントナイトや石灰
を含めれば、前記固化物の止水性をより高めることがで
きる。さらに、成分としてのセメントの存在による高pH
状態の前記混合流体およびその成分中の土（特に現地採
取の建設土）に含まれることがある重金属は、前記混合
流体に無機金属塩類とクエン酸とを主成分とする土質改
良材を添加することにより、それぞれ、中性化および中
和化が図られる。これにより、前記遮水構造周辺の地盤
環境に悪影響が及ぶことを防止することができる。

【００１１】また、前記固化物は、前記土、水およびセ
メントの混合流体が固化してなるものであることから、
比較的大きい強度を有する。このため、前記遮水構造が
廃棄物処分場に適用される場合の廃棄物、池に適用され
る場合の水等の載荷重に十分に耐える能力を備える。こ
の能力は、また、前記固化物上での重機械の通行をも可
能とする。

【００１２】前記止水性および強度を有する前記固化物
は、前記地面上に流されまたは吹き付けられた混合流体
を固化してなることから、前記従来の遮水シートのよう
に地面に敷く必要がなく、敷設時における地面の凹凸と
の引掛りやこれに伴う破損を生じることはない。さら
に、前記混合流体は、その成分である前記土、水および
セメントが均一に分散するように製造することができ
る。このため、前記混合流体の成形体である前記固化物
の成分もまた均一なものとすることができる。したがっ
て、その固化物はそのいずれの箇所においても同じ程度
の止水性および同じ大きさの強度を有する。これらのこ
とから、地面上に確実な遮水性を付与することができ
る。

【００１３】また、前記固化物中に鉄筋、金網等の補強
材を埋設すれば、前記固化物の載荷能力をより一層高め
ることができる。さらに、遮水構造を複数の層状固化物
で形成することにより遮水構造深部の層状固化物を保護
し、また、所定の含水比に維持することができ、これに
より、遮水構造表面を規定する層状固化物からの水分蒸
発による亀裂の発生およびこれに伴う遮水構造の能力低
下を阻止または最小限にすることができる。また、亀裂
が生じた場合、これらの亀裂に前記混合流体を流し込む
ことにより、これらの亀裂を埋めることができ、これに
より、埋設部分と他の部分との一体性を容易に確保し、
もとの遮水性能を維持することができる。

【００１４】前記層状固化物が形成される地面が斜面か
らなる場合、前記混合流体の前記斜面からの流れ落ちを
少なくし、前記混合流体が斜面上に留まるようにするた
め、例えば、前記斜面上に砂礫を撒き、ジオテキスタイ
ルや鉄筋かご、金網を配置することがある。これによれ
ば、前記混合流体は、前記砂礫から流動抵抗を受け、ま
た、前記砂礫の粒子間に留められる。前記ジオテキスタ
イルや鉄筋かご、金網等を配置するときは前記混合流体
がこれらのものから流動抵抗を受け、これらの網目や、
これらと斜面との間に保持される。これにより、前記混
合流体が前記斜面上に適当な厚みを以て留められ、これ
が固化するとき、前記斜面上に層状の固化物が成形され
る。前記砂礫やジオテキスタイル、鉄筋かご、金網等は
前記固化物中に埋設され、遮水構造の補強材をなす。

【００１５】前記斜面上への前記固化物の形成に当たっ
ては、前記混合流体と多数の短繊維とを別々に同時に吹
き付け、あるいは、前記混合流体に予め多数の短繊維を
混ぜたものを流してもよい。これによれば、前記短繊維
が前記混合流体の見かけ上の粘性を高め、また、前記混
合流体の斜面上における抵抗をなし、前記混合流体を前
記斜面上に留める作用をなし、また、前記混合流体の固
化物の補強材としての作用をなす。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、廃棄物処分場
における廃棄物の埋設穴の底面や壁面、ゴルフ場、公園
等における池の底面や壁面を規定する地面１０が複数層
（図示の例では３層）の層状の固化物１１からなる遮水
構造１２により覆われている。

【００１７】このような地面１０は、通常、地表面１４
から地盤を下方へ掘削した切土の表面からなり、図示の
例では、平坦な底面１６と、該底面に連なりかつ該底面
の周囲を取り囲む斜面１８とからなる。

【００１８】各層状固化物１１は、土、水およびセメン
トの混合流体が経時的に固化してなり、止水性を有す
る。この止水性により、前記廃棄物中の水溶成分や池中
の水の土中への進出が阻止される。また、固化物１１
は、前記土、水およびセメントを混合してなる流体の成
形物であることから、比較的大きい耐圧密強度を有す
る。このため、遮水層１２は前記廃棄物や前記水を、比
較的大きい重量まで支えることができる。前記混合流体
の成分である土、水およびセメントの量は、1m³ 当た
り、0.3-0.85m³、ほぼ200-600 l （リットル）およびほ
ぼ30-500kgの範囲内にある。

【００１９】固化物１１の成分である土、水およびセメ
ントの量は、それぞれ、前記固化物1m³ 当たり、0.3-0.
85m³、ほぼ200-600 l およびほぼ30-500kgの範囲内にあ
る。この範囲では、固化物１１は、比較的薄い厚さ寸法
で比較的低い透水係数を有する。例えば、固化物１２
は、前記セメントの配合量が100kg/m³のとき、10^-7cm/s
以下の透水係数を有する。固化物１１の透水係数は、前
記混合流体に石灰またはベントナイトを添加（例えば、
１m³当たり10-200kg）することにより、より小さいもの
とすることができる。

【００２０】また、固化物１１の圧密降伏応力は、セメ
ントの配合量が100kg/m³のときに58.8N であり、また、
200kg/m³のときに117.6Nであった。この応力値は、単位
体積重量が1.8t/m³ の廃棄物を３０−６０m まで積み上
げることを可能とする値である。

【００２１】固化物１１は、これを複数層とする図示の
例に代えて、必要に応じて単一層とすることができる。
前記複数層とするときは、最上位または表面の固化物１
１がこれより下位の固化物１１の中の水分の蒸発とこれ
に伴う亀裂の発生とを防止する保護層としての役目をな
す。また、遮水構造１２は、これらの固化物１１のほ
か、さらに最上位の固化物１１の表面を覆う遮水シート
（図示せず）を含むものであってもよい。構造物１１は
その表面が比較的滑らかであるため、前記遮水シートを
敷くときの該シートの引掛りおよびこれに伴う該シート
の破損は生じない。

【００２２】固化物１１中の土として、前記廃棄物の埋
設穴や池用の穴の掘削により生じた現地掘削土すなわち
建設残土を用いることができる。これによれば、建設残
土の有効利用を図ることができる。前記建設残土が、重
金属（鉛、カドミウム、六価クロム、砒素、銅、亜鉛、
水銀、シアン、PCB 、トリクロロエチレン、テトラクロ
ロエチレン等）を含むときは、前記混合流体中に予め無
機金属塩類とクエン酸とを主成分とする土質改良材を添
加（１m³当たり0.5-3kg ）しておく。この土質改良材は
前記土中の重金属を中和化する作用を有し、前記土質改
良材の添加により、このような建設残土を用いて遮水構
造１２を形成した場合における前記重金属の滲出による
周辺地盤の環境汚染を防止することができる。前記土質
改良材は、また、固化物１１中の成分であるセメントに
よる高pH値の低下に寄与する。

【００２３】固化物１１は、前記混合流体を地面１０上
に流して、あるいは、地面１０上に吹き付けることによ
り形成することができる。前記混合流体はその成分の水
和反応により経時的に固化する性質を有するため、地面
１０上に流されまたは吹き付けられた前記混合流体は、
所定時間、例えば１−３日間の経過後、作業員が歩行可
能の程度の硬さに層状に固化する。但し、前記セメント
として、早強セメントを使用するときは、前記混合流体
は約半日で同様の硬さになる。複数層の固化物１１は、
先に成形された固化物１１（例えば、１日以上経過した
後、十分に固化したもの、または、１ないし数時間経過
して粘性または粘度が増大した泥水状のもの）上にさら
に前記混合流体と同じ混合流体を流しまたは吹き付け、
該混合流体が固化することにより形成される。このと
き、上下の固化物１１は相互に一体に接合する。

【００２４】前記混合流体による地面の１０の被覆は、
斜面１８および底面１６のいずれからでも行うことがで
きる。前記混合流体の被覆厚さは例えば数cmとすること
ができる。

【００２５】前記混合流体を斜面１８に流し、あるいは
吹き付けるとき、該混合流体を斜面１８上に留めるた
め、例えば、斜面１８上に砂礫を撒き、あるいは、鉄筋
かごや金網、ジオテキスタイル等を敷くことができる。

【００２６】前記砂礫は、前記混合流体の流下に対する
抵抗をなすと共に、前記流体が貯留可能の多数の空間を
規定する。このため、斜面１８上に前記流体を所定厚さ
で留めることができる。また、前記鉄筋かご、金網、ジ
オテキスタイル等は、前記混合流体の流下に対する抵抗
をなすと共に、これらが規定する隙間と、これらと斜面
との間に前記流体のための多数の貯留空間を規定する。
このため、斜面１８上に前記流体を所定の厚さで留める
ことができる。前記鉄筋かご、金網、ジオテキスタイル
等は、前記流体の複数層の固化物１１中に埋設され、遮
水層１２を補強する。遮水層１２の補強のため、底面１
６上にも予め前記したような鉄筋かご、金網等を配置す
ることができる。

【００２７】前記混合流体は、各固化物１１の層が斜面
１８と底面１６との境界において接合し一体となるよう
に、斜面１８上および底面１６上のそれぞれに流し、ま
たは、吹き付ける。

【００２８】混合流体の斜面１８上における流れ落ちを
少ないものとするため、前記砂礫の敷設、前記鉄筋か
ご、金網、ジオテキスタイル等の設置と共に、または、
これに代えて、ガラス繊維のような多数の短繊維と前記
混合流体とを別々にかつ同時に斜面１８に吹き付け、あ
るいは、前記多数の短繊維が予め混入されてなる前記混
合流体を斜面１８に吹き付けてもよい。前記短繊維は、
前記混合流体の見かけ上の粘度を高め、また、斜面１８
上においては前記混合流体の流れ落ちを邪魔する抵抗材
としての作用をなす。

【００２９】ところで、固化物の１１の形成中または形
成後、前記固化物が過剰な荷重を受けて、あるいは、水
分の蒸発のために最上位の固化物１１に亀裂が生じるこ
とがある。この場合には、前記亀裂に前記混合流体を充
填することにより、前記亀裂を同質の材料で埋め、これ
により、本来の止水性を確保することができる。

【００３０】前記混合流体は、例えば、コンクリート用
のミキサー車（好ましくは、混合・撹拌能力が高いも
の）（図示せず）を使ってその成分を均一に混合するこ
とができる。均一に混合された混合流体が固化してなる
固化物１１は、そのいずれの箇所においても、同一の止
水性と機械的強度とを有する。

【００３１】また、前記混合流体は、例えばスクイーズ
ポンプようなポンプ装置およびこれに連なるホース（図
示せず）を用いて、前記ミキサー車から斜面１０の所定
箇所に輸送し、前記ホースから斜面１０上に前記混合流
体を吐出することにより地面１０上に流し、あるいは、
さらに吹き付け装置（図示せず）を介して吹き付けるこ
とができる。

【００３２】さらに、好ましくは、前記斜面上に前記混
合流体を流しまたは吹き付けるに際し、前記斜面をその
周方向に関して複数箇所に分割し、該分割箇に順次前記
混合流体を供給する。

【図面の簡単な説明】

【図１】遮水構造の概略的な縦断面図である。

【符号の説明】１０地面１１層状の固化物１２遮水構造１６，１８底面および斜面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地面上に流されまたは吹き付けられ、そ
の後固化してなる、止水性を有する、土、水およびセメ
ントの混合流体の１または複数の層状固化物からなる、
遮水構造。
【請求項２】土、水およびセメントの混合流体であっ
て経時的に固化する性質を有しまたその固化物が止水性
を有する混合流体を地面上に流しまたは吹き付けること
を含む、地面の遮水方法。
【請求項３】さらに、前記混合流体の固化後または粘
性増大後、前記混合流体の固化物の表面上または前記流
体上に前記混合流体と同様の混合流体を流しまたは吹き
付けることを含む、請求項２に記載の地面の遮水方法。
【請求項４】前記地面が斜面からなり、前記混合流体
を前記地面上に流すに先立ち、前記地面上を砂礫を撒
く、請求項２に記載の方法。
【請求項５】前記地面が斜面からなり、前記混合流体
を前記地面上に流すに先立ち、前記地面上にジオテキス
タイルを配置する、請求項２に記載の方法。
【請求項６】前記地面が斜面からなり、前記混合流体
を前記地面上に流すに先立ち、前記地面上に鉄筋篭また
は金網を配置する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】前記地面が斜面からなり、前記混合流体
と多数の短繊維とを別々にかつ同時に前記地面上に吹き
付ける、請求項２に記載の方法。
【請求項８】前記地面が斜面からなり、また、前記混
合流体がこれに予め混入された多数の短繊維を含む、請
求項２に記載の方法。
【請求項９】前記混合流体が、さらに、ベントナイト
および石灰の少なくとも一方を含む、請求項２に記載の
方法。
【請求項１０】前記混合流体が、さらに、無機金属塩
類とクエン酸とを主成分とする土質改良材を含む、請求
項２に記載の方法。
【請求項１１】前記固化物が約10^-7cm/s以下の透水係
数を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項１２】前記固化物1m³ 当たりの前記土、水お
よびセメントの量が、それぞれ、0.3-0.85m³、200-600
l および30-500kgの範囲にある、請求項２に記載の方
法。
【請求項１３】前記土が建設残土からなる、請求項２
に記載の方法。